首先#include 语句与linking 没有任何关系。请记住,C 中前面带有 # 的任何内容都适用于预处理器,而不是编译器或链接器。
但那是说函数必须被链接,不是吗?
让我们分步执行这些步骤。
$ gcc -c -Werror --std=c99 st.c
st.c: In function ‘main’:
st.c:5:22: error: implicit declaration of function ‘isdigit’ [-Werror=implicit-function-declaration]
printf("%d %d\n",isdigit(48),isdigit(48.4));
^
cc1: all warnings being treated as errors
正如您所见,gcc 的 lint(静态分析器)正在运行!
无论我们将继续忽略它...
$ gcc -c --std=c99 st.c
st.c: In function ‘main’:
st.c:5:22: warning: implicit declaration of function ‘isdigit’ [-Wimplicit-function-declaration]
printf("%d %d\n",isdigit(48),isdigit(48.4));
这一次只是一个警告。现在我们在当前目录中有一个目标文件。让我们检查一下...
$ nm st.o
U isdigit
0000000000000000 T main
U printf
如您所见,printf 和 isdigit 都被列为未定义。所以代码必须来自某个地方不是吗?
让我们继续链接它...
$ gcc st.o
$ nm a.out | grep 'printf\|isdigit'
U isdigit@@GLIBC_2.2.5
U printf@@GLIBC_2.2.5
正如您所见,情况略有改善。因为isdigit 和printf 不像st.o 那样无助的孤独者。您可以看到这两个功能都是由GLIBC_2.2.5 提供的。但是GLIBC在哪里?
好吧,让我们进一步检查一下最终的可执行文件...
$ ldd a.out
linux-vdso.so.1 => (0x00007ffe58d70000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007fb66f299000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x000055b26631d000)
啊哈...有那个 libc 。事实证明,虽然您没有给出任何指令,但链接器默认链接了 3 个库,其中一个是 libc,其中包含 printf 和 isdigit。
您可以通过以下方式查看链接器的默认行为:
$gcc -dumpspec
*link:
%{!r:--build-id} %{!static:--eh-frame-hdr} %{!mandroid|tno-android-ld:%{m16|m32|mx32:;:-m elf_x86_64} %{m16|m32:-m elf_i386} %{mx32:-m elf32_x86_64} --hash-style=gnu --as-needed %{shared:-shared} %{!shared: %{!static: %{rdynamic:-export-dynamic} %{m16|m32:-dynamic-linker %{muclibc:/lib/ld-uClibc.so.0;:%{mbionic:/system/bin/linker;:/lib/ld-linux.so.2}}} %{m16|m32|mx32:;:-dynamic-linker %{muclibc:/lib/ld64-uClibc.so.0;:%{mbionic:/system/bin/linker64;:/lib64/ld-linux-x86-64.so.2}}} %{mx32:-dynamic-linker %{muclibc:/lib/ldx32-uClibc.so.0;:%{mbionic:/system/bin/linkerx32;:/libx32/ld-linux-x32.so.2}}}} %{static:-static}};:%{m16|m32|mx32:;:-m elf_x86_64} %{m16|m32:-m elf_i386} %{mx32:-m elf32_x86_64} --hash-style=gnu --as-needed %{shared:-shared} %{!shared: %{!static: %{rdynamic:-export-dynamic} %{m16|m32:-dynamic-linker %{muclibc:/lib/ld-uClibc.so.0;:%{mbionic:/system/bin/linker;:/lib/ld-linux.so.2}}} %{m16|m32|mx32:;:-dynamic-linker %{muclibc:/lib/ld64-uClibc.so.0;:%{mbionic:/system/bin/linker64;:/lib64/ld-linux-x86-64.so.2}}} %{mx32:-dynamic-linker %{muclibc:/lib/ldx32-uClibc.so.0;:%{mbionic:/system/bin/linkerx32;:/libx32/ld-linux-x32.so.2}}}} %{static:-static}} %{shared: -Bsymbolic}}
另外两个库是什么?
请记住,当您深入了解 a.out 时,printf 和 isdigit 仍然显示为 U,这意味着未知。换句话说,没有与这些符号相关联的memory 地址。
实际上,这就是魔法所在。这些库实际上是在运行时加载的,而不是像旧系统那样在链接时加载。
它是如何实现的?好吧,它有一个相关的术语,比如惰性链接。它的作用是,当进程调用一个函数时,如果没有内存地址(TEXT 部分),它会生成一个Trap(类似于高级语言术语中的异常,当控制权移交给语言引擎时) .内核拦截这样的Trap 并将其交给动态加载器,动态加载器加载库并将相关的内存地址返回给调用者进程。
有多种理论原因,为什么懒惰做事比事先做好。我想这是一个全新的话题,我们将在其他时间讨论。